美國也要復(fù)興電子產(chǎn)業(yè)？ DARPA投15億美元重塑芯片行業(yè)

最可怕的是比強(qiáng)的人都比你努力，美國芯片行業(yè)絕對是世界第一，但美國并沒有沉溺在優(yōu)越之中，美國DARPA竟要投資15億美元，要重塑芯片行業(yè)，中國芯片產(chǎn)業(yè)與美國本就有很大的差距，努力程度上我們還要再加把勁。

據(jù)TechCrunch報道，美國國防部下屬研究機(jī)構(gòu)——美國國防高級研究計劃局(DARPA)正在舉辦“電子產(chǎn)業(yè)復(fù)興計劃”(Electronics Resurgence Initiative)，旨在通過資助業(yè)內(nèi)潛力巨大但未經(jīng)證實的新想法，幫助重塑芯片技術(shù)行業(yè)。

DARPA計劃在未來幾年中在這方面花費高達(dá)15億美元，其中大約7500萬美元今天被指定給幾個新的合作伙伴。“電子產(chǎn)業(yè)復(fù)興計劃”是DARPA于去年推出的，自從那時起，它已經(jīng)向全美大學(xué)和研究實驗室中征求了建議，并最終確定了選擇資助的幾個對象。

DARPA“電子復(fù)興計劃”的合作伙伴和參與者很多，包括麻省理工學(xué)院(MIT)、斯坦福大學(xué)(Stanford)、普林斯頓大學(xué)(Princeton)、耶魯大學(xué)(Yale)、加州大學(xué)、IBM、英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)以及多個國家實驗室(National Labs)等等。每個機(jī)構(gòu)通常參與六個子程序之一，而每個子程序都有自己的首字母縮略詞：

1)軟件定義硬件(SDH)——計算通常在通用處理器上完成，但是特殊的處理器可以更快地完成任務(wù)。問題是，這些“應(yīng)用專用集成電路”(ASIC)的創(chuàng)建既昂貴又耗時，而SDH是“基于正在處理的數(shù)據(jù)可以實時重新配置的硬件和軟件”;

2)特定領(lǐng)域的芯片系統(tǒng)(DSSoC)——這與SDH有關(guān)，但它主要是在自定義芯片(例如，圖像識別或消息解密)和通用芯片之間找到正確的平衡。DSSoC旨在創(chuàng)建“單一可編程框架”，讓開發(fā)人員可以輕松地混合和匹配ASIC、CPU以及GPU等部件;

3)電子硬件智能設(shè)計(IDEA)——在相關(guān)的說明上，創(chuàng)建這種芯片的實際物理布線布局是個非常復(fù)雜和專業(yè)的過程。IDEA希望將設(shè)計芯片的時間從一年縮短到一天，“以開創(chuàng)國防部硬件系統(tǒng)24小時設(shè)計周期的時代。”在理想情況下，這個過程甚至不需要人類參與。但毫無疑問，專家們會審查最終的設(shè)計;

4)Posh開源硬件(POSH)——POSH計劃創(chuàng)建開源的片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計和驗證生態(tài)系統(tǒng)(包括技術(shù)、方法和標(biāo)準(zhǔn))，以使超復(fù)雜的SoC設(shè)計更具成本效益。使復(fù)雜SoC設(shè)計門檻降低的新工具將為特定用途的設(shè)計開辟創(chuàng)新領(lǐng)域新紀(jì)元，主要體現(xiàn)為開源軟件在應(yīng)用層面的創(chuàng)新;

5)三維單片片上系統(tǒng)(3DSoC)——將處理器和芯片連接到中央存儲器和執(zhí)行系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模型會導(dǎo)致嚴(yán)重的瓶頸，所以3DSoC的目標(biāo)是將所有東西合并成一個棧(即3D部分)，并“集成邏輯、內(nèi)存和輸入輸出(I/O)元素，以大大縮短(超過50倍)計算時間，同時使用更少的功率。”

6)新型計算需求基礎(chǔ)(FRANC)——處理器的“標(biāo)準(zhǔn)模型”加上短期和長期記憶被稱為馮·諾依曼架構(gòu)(Von Neumann architecture)，它是以該計算技術(shù)和理論的創(chuàng)始人名字命名的，幾乎所有的計算都是這樣完成的。但DARPA認(rèn)為，現(xiàn)在是時候超越這一點了，用“新的材料和集成方案”創(chuàng)建“新穎的計算拓?fù)?rdquo;，以消除或減少數(shù)據(jù)移動的方式處理數(shù)據(jù)。正如你所能看到的，這是一部科幻小說，但如果我們不試圖逃離馮·諾依曼的束縛，他將永遠(yuǎn)主宰我們。

正如你所看到的，這些都是極具雄心的想法，但不要奢望DARPA將這些研究人員聯(lián)合起來，立即就能創(chuàng)造出有用的東西。國防部是基礎(chǔ)科學(xué)的堅定支持者，無數(shù)基礎(chǔ)研究都是由空軍、DARPA或其他準(zhǔn)軍事機(jī)構(gòu)資助的。因此，可以把這個項目看作是美國試圖在某些重要領(lǐng)域刺激創(chuàng)新的舉動，而這些領(lǐng)域也恰好具有軍事意義。

DARPA的一位代表解釋說，在這些項目下，有7500萬美元用于資助各種項目，不過具體情況直到最后才會確認(rèn)。這是2018財年的資助金額，根據(jù)不同項目的優(yōu)點和要求，可能會增加更多款項。這一切都來自于對整個ERI的15億美元預(yù)算。ERI峰會正在進(jìn)行中，參與者和DARPA代表分享信息，交換意見和設(shè)定期望。毫無疑問，明年峰會將再次召開，屆時將有更多項目入選。

DAPRA所投資的重點項目，是一些創(chuàng)意但又有發(fā)展?jié)撡|(zhì)的項目，而并不是為了立即在商業(yè)上賺錢，對基礎(chǔ)研究非常重視，有些偉大的創(chuàng)新可是從最基本的理論中走出來的，這一點對我們也是還是很有意義的。